Aktive fjæringssystemer for personbiler
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/189079Utgivelsesdato
2013-08-26Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Master's theses (RealTek) [1723]
Sammendrag
Denne masteroppgaven er initiert av IMT ved UMB for å innhente informasjon
om nye aktive fjæringssystemer siden det utvikles et nytt fag i kjøretøy-
dynamikk ved instituttet. Målet har vært å beskrive virkemåte og praktisk
virkning av tre eksempler på aktive fjæringssystemer.
Det er gjort et litteraturstudie på fagområdet kjøretøyunderstell, som tar for seg
både hjuloppheng og fjæringssystemer. Informasjon om de aktive systemene i
Toyota Land Cruiser 200, Audi A7 og Porsche 911 er innhentet hos de norske
importørene. Den viktigste boka på omradet er Reimpell, Stoll & Betzler ”The
Automotive Chassis: Engineering Principles” fra 2001 [2].
I litteraturen er det godt belyst at det er motstridende hensyn for et fjærings-
system. Komfort og kjøresikkerhet er motstridende, og det stilles høye krav til
begge. Teorien viser at aktiv kontroll over fjæring og demping gir gode
muligheter til både økt komfort og økt kjøresikkerhet.
Kjøretoyunderstell har et meget komplisert funksjonsbilde, det er mange hensyn
og vurderinger som gjøres av fabrikantene ved utviklingsarbeid. Oppgaven er
begrenset til å ta for seg de viktigste hensyn og vurderinger, hvor spesielt
krengning og nikking er sentralt. Krengning og nikking kan motvirkes av bilens
konstruksjon og fysiske mål, men også gjennom parametere i fjæringssystemet
eller geometriske forhold i hjulopphenget.
De konkrete systemene presentert i oppgaven er representert ved tre
forskjellige bilmodeller, som til sammen gir en beskrivelse av seks forskjellige
aktive fjæringssystemer. Toyota og Audi leverer fullaktive systemer med kontroll
over både fjærer og demping. Audi og Porsche leverer systemer for elektronisk
kontroll av støtdemperne, Audi leverer dette i kombinasjon med luftfjæring eller
som et separat system med ordinær fjæring. Toyota og Porsche leverer aktive
stabilisatorstag, tilleggsfjærer i understellet som aktivt varierer
krengningsmotstanden.
Informasjonen tilgjengelig fra importørene er beregnet for opplæring av teknisk
personell, og er på et prinsipielt nivå. Informasjon på et dypere teknisk nivå er
ikke tilgjengelig fra importørene i Norge.
Aktive fjæringssystemer finnes i et begrenset omfang, og i Norge finnes det ingen
statistikk om systemenes driftssikkerhet over tid. NAF har generelle erfaringer
med at det gjerne oppstår feil over tid, og at kostnadene forbundet med feil på
aktive systemer kraftig overgår kostnaden ved passive systemer.
This thesis is initiated by IMT at UMB to collect information about new active
suspension systems because there is a new course in vehicle dynamics under
development at the institute. The goal has been to describe functions and
practical effects of three different active suspension systems.
The work has been done by a general literature study on the field of chassis
engineering. Information about the active suspension systems in Toyota Land
Cruiser 200, Audi A7 and Porsche 911 have been gathered from the norwegian
importers. The most important book on the topic is Reimpell, Stoll & Betzler ”The
Automotive Chassis: Engineering Principles” from 2001 [2].
In the literature the conflicting goals of vehicle suspensions are well described.
Ride comfort and ride safety is conflicting, and a high level of both is required.
The theory shows that systems that actively controls the suspension parameters
have great potential to increase both.
Vehicle suspensions have a complex feature image, many goals and parameters
have to be assessed by the manufacturers when developing suspension systems.
This thesis is limited to take account the most important considerations, where
roll and pitch resistance is central. Roll and pitch can be limited by the physical
dimensions of the vehicle, but also through parameters in the suspension or
geometrical relations.
The specific systems presented in the thesis is represented by three different car
models, which combined give a description of six different active suspension
systems. Toyota and Audi delivers full active systems witch controls both
springing and damping. Audi and Porsche delivers systems for electronic control
of the shock absorbers, Audi delivers this in combination with air suspension or
as a separate system with ordinary springs. Toyota and Porsche delivers active
stabilizers, that actively controls roll stiffness.
The information provided by importers is intended for training of technicians,
and are at a fundamental level. Information on a deeper technical level is not
available from the importers in Norway.
Active suspension systems are available in a limited scope, and in Norway there
are no statistics on the systems' reliability over time. NAF has general experience
that it often fails over time, and that the costs associated with the failure of active
systems greatly exceeds the cost of passive systems.